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辽宁北部秀水盆地下白垩统义县组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

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李晓海, 陈树旺, 丁秋红, 李文博, 张健. 辽宁北部秀水盆地下白垩统义县组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 地质通报, 2020, 39(5): 659-669.
引用本文: 李晓海, 陈树旺, 丁秋红, 李文博, 张健. 辽宁北部秀水盆地下白垩统义县组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 地质通报, 2020, 39(5): 659-669.
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LI Xiaohai, CHEN Shuwang, DING Qiuhong, LI Wenbo, ZHANG Jian. LA-ICP-MS zircon U-Pb age of the volcanic rocks of the Lower Cretaceous Yixian Formation in the Xiushui basin of northern Liaoning Province and its geological significance[J]. Geological Bulletin of China, 2020, 39(5): 659-669.
Citation: LI Xiaohai, CHEN Shuwang, DING Qiuhong, LI Wenbo, ZHANG Jian. LA-ICP-MS zircon U-Pb age of the volcanic rocks of the Lower Cretaceous Yixian Formation in the Xiushui basin of northern Liaoning Province and its geological significance[J]. Geological Bulletin of China, 2020, 39(5): 659-669.
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辽宁北部秀水盆地下白垩统义县组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

  • 沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心, 辽宁 沈阳 110034

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《松辽盆地外围西部盆地油气基础地质调查》（编号：DD20160163）和《松辽盆地北部及外围石炭—二叠系油气地质调查》（编号：DD20190097）
详细信息
    作者简介: 李晓海(1982-), 男, 硕士, 高级工程师, 从事油气基础地质调查研究。E-mail:641426683@qq.com

  • 中图分类号: P534.53;P588.14;P597+.3

LA-ICP-MS zircon U-Pb age of the volcanic rocks of the Lower Cretaceous Yixian Formation in the Xiushui basin of northern Liaoning Province and its geological significance

  • Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources, CGS, Shenyang 110034, Liaoning, China

    摘要

  • 为查明秀水盆地烃源岩层位形成时代，对侵位到秀D1井义县组三段沉积地层中的次火山岩样品和地表发育的义县组火山岩样品，分别进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年，获得火山岩同位素年龄值为121.5±1.2~121.3±3.5 Ma，时代为早白垩世。通过与区域相同时代火山岩同位素年代学对比研究表明，秀水盆地火山岩形成时期为义县组末期火山活动。秀水盆地义县组末期火山岩年龄的确定，不仅确定了义县组末期火山岩形成的上限年龄（121.3 Ma），同时也确定了秀水盆地主力烃源岩层位（义县组三段）的上限年龄（约121 Ma）。明确了义县组三段沉积层作为辽宁西北地区重要的油气勘探目的层系，为松辽盆地外围断陷盆地群油气勘探提供了新的目的层系。

    In order to ascertain the hydrocarbon source strata age of Xiushui basin, LA-ICP-MS zircon U-Pb dating was conducted on the sub-volcanic rocks that was emplaced in the third member of Yixian Formation sedimentary strata in Xiu-D1 well and developed on the surface, which yielded an age of 121.5±1.2~121.3±3.5 Ma, indicating that the sub-volcanic rocks were formed in Early Cretaceous.In comparison with the volcanic rocks in the surrounding areas, the study of isotopic chronology shows that the volcanic rocks in Xiushui basin were formed during the volcanic activity at the end of the formation of Yixian Formation.The determination of the age defines not only the upper age limit(121.3 Ma)of the formation of volcanic rocks but also the upper age limit(121 Ma)of the main hydrocarbon source rocks(the third member of Yixian Formation)in Xiushui basin.The third member of Yixian Formation is an important oil and gas exploration target series in northwest Liaoning Province.It provides a new target series for oil and gas exploration in the peripheral fault basin group of Songliao basin.

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  • 图 1  秀水盆地地质图及采样位置[1]

    Figure 1. 

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    图 2  秀水盆地义县组火山岩样品微观照片

    Figure 2. 

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    图 3  秀水盆地义县组火山岩锆石阴极发光(CL)图像及测点位置

    Figure 3. 

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    图 4  秀水盆地义县组火山岩锆石U-Pb年龄谐和图

    Figure 4. 

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    表 1  秀水盆地义县组同位素样品特征

    Table 1.  Characteristics of isotopic samples from the Yixian Formation in Xiushui basin

    样品编号 采样位置 岩性 层位
    BD01TW 东蛇山采石场 安粗岩 义县组
    XD487.5TW 秀D1井487.5m 安山玢岩 义县组
    XD603TW 秀D1井603m 石英闪长玢岩 义县组
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    表 2  秀水盆地义县组火山岩LA－ICP－MS锆石U-Th-Pb分析结果

    Table 2.  LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb data for volcanic rocks from the Yixian Formation in Xiushui basin

    测点号 232Th/238U 同位素比值 年龄/Ma
    207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ
    样品BD01TW安粗岩，共有30个测点
    BD01TW-1 1.12 0.05027 0.00277 0.1264 0.0065 0.01865 0.00041 208 78 121 6 119 3
    BD01TW-2 1.33 0.05735 0.00279 0.1531 0.0067 0.01974 0.00032 505 68 145 6 126 2
    BD01TW-3 1.09 0.04636 0.00306 0.1185 0.0083 0.01842 0.00048 16 104 114 8 118 3
    BD01TW-4 1.27 0.04889 0.00213 0.1323 0.0060 0.01947 0.00040 143 67 126 5 124 3
    BD01TW-5 1.43 0.04946 0.00192 0.1347 0.0055 0.01982 0.00038 170 60 128 5 127 2
    BD01TW-6 1.08 0.04882 0.00222 0.1253 0.0056 0.01884 0.00046 139 60 120 5 120 3
    BD01TW-7 1.45 0.04799 0.00247 0.1306 0.0078 0.01959 0.00058 99 81 125 7 125 4
    BD01TW-8 1.28 0.05098 0.00231 0.1255 0.0055 0.01810 0.00038 240 63 120 5 116 2
    BD01TW-9 1.10 0.04910 0.00390 0.1228 0.0095 0.01898 0.00044 153 131 118 9 121 3
    BD01TW-10 1.19 0.04922 0.00268 0.1216 0.0065 0.01811 0.00044 158 79 117 6 116 3
    BD01TW-11 0.99 0.04886 0.00236 0.1274 0.0061 0.01897 0.00031 141 80 122 5 121 2
    BD01TW-12 1.10 0.05100 0.00281 0.1343 0.0066 0.01958 0.00034 241 81 128 6 125 2
    BD01TW-13 1.15 0.05003 0.00314 0.1268 0.0077 0.01851 0.00036 196 103 121 7 118 2
    BD01TW-14 1.30 0.04981 0.00359 0.1270 0.0091 0.01871 0.00038 186 125 121 8 119 2
    BD01TW-15 0.83 0.04883 0.00241 0.1306 0.0063 0.01950 0.00034 140 79 125 6 124 2
    BD01TW-16 1.18 0.05024 0.00197 0.1297 0.0053 0.01871 0.00031 206 63 124 5 119 2
    BD01TW-17 1.30 0.05172 0.00234 0.1349 0.0061 0.01902 0.00031 273 74 129 5 121 2
    BD01TW-18 0.92 0.05127 0.00236 0.1374 0.0061 0.01963 0.00032 253 72 131 5 125 2
    BD01TW-19 1.05 0.05142 0.00238 0.1325 0.0061 0.01883 0.00028 260 78 126 5 120 2
    BD01TW-20 1.09 0.04901 0.00208 0.1294 0.0060 0.01889 0.00027 148 80 124 5 121 2
    BD01TW-21 0.98 0.04605 0.00240 0.1290 0.0064 0.02031 0.00034 113 123 6 130 2
    BD01TW-22 1.10 0.05469 0.00304 0.1402 0.0077 0.01883 0.00033 399 92 133 7 120 2
    BD01TW-23 1.37 0.04605 0.00327 0.1274 0.0088 0.02006 0.00035 157 122 8 128 2
    BD01TW-24 0.98 0.05142 0.00296 0.1340 0.0075 0.01904 0.00028 260 102 128 7 122 2
    BD01TW-25 1.14 0.04531 0.00308 0.1228 0.0080 0.01984 0.00029 -4 114 118 7 127 2
    BD01TW-26 1.10 0.04625 0.00410 0.1238 0.0105 0.01940 0.00026 11 163 119 10 124 2
    BD01TW-27 0.97 0.04766 0.00580 0.1261 0.0146 0.01930 0.00030 82 225 121 13 123 2
    BD01TW-28 0.85 0.04609 0.00695 0.1194 0.0171 0.01878 0.00033 2 243 114 16 120 2
    BD01TW-29 2.08 0.04404 0.00839 0.1134 0.0207 0.01842 0.00031 -68 270 109 19 118 2
    BD01TW-30 1.22 0.04588 0.01019 0.1199 0.0250 0.01856 0.00033 -8 328 115 23 119 2
    样品XD487.5TW安山玢岩，共有30个测点
    XD487.5TW-01 1.08 0.04823 0.00933 0.1397 0.0268 0.02100 0.00055 110 344 133 24 134 3
    XD487.5TW-02 1.16 0.07890 0.01167 1.3478 0.1966 0.12389 0.00305 1170 312 867 85 753 17
    XD487.5TW-03 0.91 0.04605 0.00386 0.1169 0.0097 0.01841 0.00024 184 112 9 118 2
    XD487.5TW-04 1.02 0.04605 0.00431 0.1213 0.0112 0.01910 0.00027 200 116 10 122 2
    XD487.5TW-05 0.48 0.04813 0.00135 0.2480 0.0067 0.03725 0.00033 106 47 225 5 236 2
    XD487.5TW-06 0.61 0.11858 0.00102 6.3992 0.0673 0.38780 0.00268 1935 10 2032 9 2113 12
    XD487.5TW-07 1.04 0.04960 0.00198 0.2850 0.0147 0.04040 0.00043 176 99 255 12 255 3
    XD487.5TW-08 0.45 0.04953 0.00182 0.2685 0.0097 0.03943 0.00037 173 66 242 8 249 2
    XD487.5TW-09 0.49 0.04884 0.00151 0.2904 0.0092 0.04288 0.00040 140 56 259 7 271 2
    XD487.5TW-10 1.08 0.05120 0.00165 0.2655 0.0084 0.03741 0.00037 250 55 239 7 237 2
    XD487.5TW-11 1.79 0.06018 0.00736 0.3022 0.0343 0.03672 0.00057 610 224 268 27 232 4
    XD487.5TW-12 0.89 0.05272 0.00208 0.2832 0.0109 0.03865 0.00042 317 68 253 9 244 3
    XD487.5TW-13 0.43 0.15724 0.00378 5.1048 0.1394 0.23189 0.00338 2426 27 1837 23 1344 18
    XD487.5TW-14 0.98 0.05383 0.00609 0.3340 0.0357 0.04690 0.00081 364 210 293 27 295 5
    XD487.5TW-15 0.80 0.05123 0.00257 0.2599 0.0131 0.03668 0.00046 251 93 235 11 232 3
    XD487.5TW-16 0.71 0.04969 0.00198 0.2699 0.0108 0.03909 0.00045 181 72 243 9 247 3
    XD487.5TW-17 0.83 0.05135 0.00252 0.2813 0.0135 0.03965 0.00053 257 86 252 11 251 3
    XD487.5TW-18 0.82 0.04862 0.00451 0.2720 0.0262 0.04064 0.00076 129 180 244 21 257 5
    XD487.5TW-19 0.66 0.05250 0.00291 0.3860 0.0216 0.05338 0.00064 307 106 331 16 335 4
    XD487.5TW-20 0.85 0.05775 0.00547 0.1480 0.0139 0.01859 0.00026 520 215 140 12 119 2
    XD487.5TW-21 1.18 0.05105 0.00134 0.2659 0.0072 0.03757 0.00041 243 42 239 6 238 3
    XD487.5TW-22 1.89 0.04862 0.00246 0.2723 0.0132 0.04056 0.00049 129 88 245 11 256 3
    XD487.5TW-23 0.68 0.05245 0.00489 0.2852 0.0267 0.03987 0.00071 305 179 255 21 252 4
    XD487.5TW-24 0.89 0.05859 0.01129 0.3005 0.0619 0.03691 0.00054 552 410 267 48 234 3
    XD487.5TW-25 0.88 0.05069 0.00177 0.2652 0.0092 0.03803 0.00044 227 58 239 7 241 3
    XD487.5TW-26 1.22 0.05528 0.00344 0.2868 0.0177 0.03738 0.00058 423 110 256 14 237 4
    XD487.5TW-27 0.83 0.04848 0.00631 0.1428 0.0184 0.02176 0.00040 123 243 136 16 139 3
    XD487.5TW-28 0.68 0.05158 0.00213 0.2839 0.0116 0.03995 0.00049 267 72 254 9 252 3
    XD487.5TW-29 0.19 0.10967 0.00217 2.8373 0.0580 0.18661 0.00182 1794 23 1365 15 1103 10
    XD487.5TW-30 1.33 0.06404 0.00423 0.1581 0.0104 0.01797 0.00028 743 113 149 9 115 2
    样品XD603TW闪长玢岩，共有30个测点
    XD603TW-1 1.96 0.05148 0.00212 0.3186 0.0137 0.04489 0.00067 262 71 281 11 283 4
    XD603TW-2 1.33 0.05419 0.00753 0.1447 0.0199 0.01937 0.00040 379 315 137 18 124 3
    XD603TW-3 1.27 0.04217 0.00198 0.2806 0.0148 0.04886 0.00085 -168 87 251 12 308 5
    XD603TW-4 0.81 0.05032 0.00210 0.2762 0.0143 0.04040 0.00049 210 98 248 11 255 3
    XD603TW-5 5.26 0.04497 0.00206 0.2527 0.0152 0.04176 0.00064 -21 99 229 12 264 4
    XD603TW-6 1.18 0.02762 0.00443 0.0652 0.0108 0.01891 0.00037 -390 182 64 10 121 2
    XD603TW-7 0.98 0.03663 0.00291 0.1028 0.0090 0.02115 0.00039 -8 268 99 8 135 2
    XD603TW-8 1.10 0.03988 0.00184 0.1124 0.0062 0.02108 0.00027 -297 109 108 6 134 2
    XD603TW-9 1.06 0.04777 0.00362 0.2525 0.0189 0.03979 0.00077 88 129 229 15 252 5
    XD603TW-10 1.25 0.05532 0.00598 0.1372 0.0152 0.01850 0.00037 425 213 131 14 118 2
    XD603TW-11 0.90 0.05590 0.01405 0.1628 0.0391 0.02156 0.00076 448 425 153 34 138 5
    XD603TW-12 1.37 0.05218 0.00664 0.1201 0.0152 0.01797 0.00039 293 245 115 14 115 2
    XD603TW-13 4.00 0.11146 0.00259 4.4888 0.1176 0.28885 0.00401 1823 28 1729 22 1636 20
    XD603TW-14 1.39 0.05356 0.00206 0.2860 0.0110 0.03861 0.00040 353 68 255 9 244 3
    XD603TW-15 4.17 0.10732 0.00224 4.1645 0.0870 0.27951 0.00294 1754 23 1667 17 1589 15
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出版历程
收稿日期:  2019-05-07
修回日期:  2019-12-27
刊出日期:  2020-05-15

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